碳钢及低合金钢焊条的选用

二、碳钢及低合金钢焊条的选用

1.碳钢焊条的选用

碳钢是以铁为基本成分，以碳［ω（C）≤1.3％］作为主要合金元素的铁碳合金。除碳外，还含有少量有益元素Mn和Si［ω（Mn）＜1.2％、ω（Si）＜0.5％］及有害杂质S、P、O和N等。

碳钢的焊接性，主要取决于含碳量的多少，其次是Mn和杂质S、P的含量。一般来说，低碳钢具有优良的焊接性；中碳钢的焊接性一般，焊接时通常需要预热和后热，并采用低氢焊条焊接；高碳钢焊接性较差，很少在焊接结构中使用，若需焊接时，必须采用低氢焊条焊接并进行预热和焊后热处理。常用低碳钢焊条选用见表2－58。

表2－58　几种低碳钢焊接选用焊条举例

中碳钢焊接时应尽量选用低氢型焊条。低氢型焊条具有良好的脱硫能力，熔敷金属的塑性和韧性较好，扩散氢含量低，因此，抗裂性较好。当要求等强度焊接时，可采用强度等级稍低的低氢焊条，个别情况下，也可采用钛铁矿型或钛钙型焊条，但是要有严格的工艺措施配合。特殊情况下，也可选用铬镍奥氏体不锈钢焊条，焊接时可不预热，焊缝金属塑性较好，可减少焊接接头应力，避免热影响区冷裂纹产生。焊接中碳钢时焊条的选用见表2－59。

表2－59　中碳钢焊接用焊条

焊接高碳钢必须选用低氢型焊条。当强度要求高时，可选用E6015－D1（J607）、E7015－D2（J707）或E6015－G（J607Ni）、E7015－G（J707Ni）等；当强度要求不高时，可选用E5018－M、E5016（J506）、E5015（J507）、E5515－G（J557）、E5018－G（J507FeNi）等。在不能预热的条件下，也可选用铬镍奥氏体不锈钢焊条，如E308－16（A102）、E308－15（A107）、E309－16（A302）、E309－15（A307）、E310－16（A402）、E310－15（A407）等。

2.低合金焊条的选用

低合金钢是在碳钢基础上加有一定含量合金元素的合金钢，合金元素的总质量分数一般不超过5％，用以提高钢的强度并保证一定的塑性和韧性，或使钢具有一定的特殊性能，如耐低温、耐高温或耐腐蚀等。

（1）低合金高强钢焊条的选用。

低合金高强钢的主要特点是强度高，塑性和韧性也较好，广泛应用于制造压力容器、桥梁、船舶和飞机等金属结构。根据低合金高强钢的牌号、屈服强度等级以及热处理状态等因素选用焊条，见表2－60。

（2）低合金耐蚀钢焊条的选用。

低合金耐蚀钢按用途可分为耐大气腐蚀（耐候钢）、耐海水腐蚀和耐石油腐蚀用钢等。各种耐蚀钢的特点及焊条选用见表2－61。

表2－60　焊接低合金高强钢时焊条的选用

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注：①HTJ－X、HTG－X、HTB－X为非标焊条，系原航天部572厂产品。HT－“航天”、J－结构钢、G－高温合金、B－不锈钢。

表2－61　焊接低合金耐腐蚀钢的焊条选用

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（3）低温钢焊条的选用。

低温钢是在－40～－196℃的低温环境下工作的低合金专用钢材，低温钢主要有含镍钢和无镍钢两大类，我国多使用无镍低温钢，国外一般使用含镍低温钢。低温钢焊条的选用见表2－62。

（4）耐热钢焊条的选用。

耐热钢具有良好的高温强度和持久强度，为了保证耐热钢焊接结构在高温、高压以及腐蚀介质条件下能够长期安全运行，所选用的焊接材料应满足一定的强度和塑性等要求。焊接耐热钢时焊条的选用见表2－63。

表2－62　低温用钢焊接时焊条的选用

表2－63　焊接耐热钢时焊条的选用

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